4月7日，我國自主研發(fā)的海底60米多用途鉆機(jī)“海牛Ⅱ號”日前在南海深海海試成功。在南海超2000米深水成功下鉆231米，刷新世界深海海底鉆機(jī)鉆深記錄，標(biāo)志著我標(biāo)志著我國在這一技術(shù)領(lǐng)域已達(dá)世界領(lǐng)先水平。

填補(bǔ)空白 深海海底鉆機(jī)鉆探深度破新紀(jì)錄

“海牛Ⅱ號”海底大孔深保壓取芯鉆機(jī)系統(tǒng)是我國重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“深海關(guān)鍵技術(shù)與裝備專項(xiàng)”課題，目標(biāo)是研制作業(yè)水深不小于2000米，鉆探深度不小于200米，保壓成功率不小于60％，可有效滿足我國海底天然氣水合物（可燃冰）資源勘探的海底大孔深保壓取芯鉆機(jī)系統(tǒng)。

“海牛Ⅱ號”鉆機(jī)本體高7．6米，腰圍10米，體重12噸，水下重量10噸，是目前我國水下重量最重的地質(zhì)勘探科考設(shè)備。相比較于目前世界上深海海底鉆機(jī)海底100余米的最大鉆探深度，“海牛Ⅱ號”本次海底目標(biāo)層保壓取芯鉆探深度達(dá)到231米，更是意義非凡。所有關(guān)鍵技術(shù)均為自主研發(fā)，目前已取得125項(xiàng)國家專利，4項(xiàng)國際發(fā)明專利。

它是目前世界上唯一一臺海底鉆探深度大于200米的深海海底鉆機(jī)，采用全新的基于海底鉆機(jī)繩索取芯技術(shù)的水合物保壓取芯原理、保壓取芯技術(shù)與工藝、輕量化設(shè)計(jì)技術(shù)、以及海底復(fù)雜地層智能鉆進(jìn)專家系統(tǒng)，使得鉆探效率、取芯質(zhì)量、保壓成功率顯著提高，鉆機(jī)重量較國外同類鉆機(jī)大幅減少，水下收放作業(yè)難度大幅降低。這次深海試驗(yàn)的成功，意味著我國在該技術(shù)領(lǐng)域已達(dá)到世界領(lǐng)先水平。

深挖深海鉆探領(lǐng)域 搶占海底資源

“海?！笔俏覈着_重型裝備“海底60米多用途鉆機(jī)”，是863計(jì)劃海洋技術(shù)領(lǐng)域主題項(xiàng)目，由湖南科技大學(xué)擔(dān)綱主持，首席科學(xué)家為該校萬步炎教授。

2015年，萬步炎和他的科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)“海牛Ⅰ號”海底多用途鉆機(jī)取得成功，并完全是由中國自主研發(fā)的。成功實(shí)現(xiàn)了在水深3109米的深海海底，對海床進(jìn)行60米鉆探。我國也成為世界上第四個(gè)掌握這一技術(shù)的國家，并標(biāo)志著中國深海鉆機(jī)技術(shù)從此躋身世界一流。

鉆探是礦產(chǎn)資源勘探的最后一步，也是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過鉆探取樣分析，可以確定礦藏儲(chǔ)量、品位和埋藏形態(tài)，為日后開采勾勒出一幅“藏寶圖”。在深海鉆機(jī)研制領(lǐng)域，50米是道坎兒。哪個(gè)國家擁有超過50米的深海鉆孔深度的裝備，就擁有了國際先進(jìn)的深海鉆探能力，能勘探到更大埋深的海底礦產(chǎn)資源。

更關(guān)鍵的是，根據(jù)聯(lián)合國規(guī)定，公海礦產(chǎn)資源，遵循誰有能力先勘探，誰就具有優(yōu)先開發(fā)權(quán)的規(guī)則?！昂Ｅ！碧柧褪沁@樣的利器，換言之，“海?！钡暮Ｔ嚦晒?，讓我國在搶占公海礦產(chǎn)資源開發(fā)權(quán)上多了一分技術(shù)優(yōu)勢。

并且，在800米到2000多米深度的海底層，有著海洋礦產(chǎn)資源開采熱點(diǎn)物質(zhì)“可燃冰”。普通的深海鉆機(jī)是無法取樣這樣的物質(zhì)的。唯一的辦法，就是保持同等壓力的狀態(tài)下，將可燃冰取出。這就需要“保壓取芯勘探系統(tǒng)”的研制。而這次“海牛Ⅱ號”就已攻克了該關(guān)鍵技術(shù)。

未來，萬步炎及其團(tuán)隊(duì)已經(jīng)把目光瞄向11000米水深的馬里亞納海溝，在這里每一個(gè)指甲殼大小的面積將承受1噸的重量，力爭在未來幾年內(nèi)，實(shí)現(xiàn)11000米級水深地質(zhì)鉆探取樣，為揭示海溝擴(kuò)張演化規(guī)律和獨(dú)特的生態(tài)系統(tǒng)及生命過程演化規(guī)律提供利器。

來源：新材料情報(bào)NMT